Каменный цилиндр внутри бура марсохода Perseverance. Кредит: НАСА
НАСА недавно объявило, что ищет новые способы завершения возвращения на Землю кернов горных пород, пробуренных марсоходом Perseverance в кратере Джезеро на Марсе. Это вызвало некоторую тревогу среди космических учёных, которые рассматривают миссию «Возвращение образцов с Марса» (MSR) как краеугольный камень планов по исследованию Солнечной системы.
Но если учесть, что поставлено на карту, с научной и политической точек зрения, кажется весьма вероятным, что НАСА продолжит миссию, чтобы добиться ее успеха.
Одним из ключевых выводов обзора НАСА является то, что MSR была создана с нереалистичным бюджетом и графиками. Теперь компания ожидает, что стоимость проекта составит 8–11 миллиардов долларов США (6,5–8,9 миллиардов фунтов стерлингов) при первоначальной оценке в 5,3 миллиарда долларов. Это не считая инвестиций Европейского космического агентства (ЕКА), которые, вероятно, составляют порядка 2 миллиардов евро (1,7 миллиарда фунтов стерлингов).
Есть также опасения, что сроки возвращения буровых кернов на Землю могут сдвинуться до 2040-х годов, и, следовательно, начать откладывать еще более амбициозную концепцию пилотируемых миссий на Марс.
Несмотря на эти препятствия, НАСА по-прежнему привержено MSR как одному из своих высших научных приоритетов. Фактически, это остается высшим приоритетом агентства за десятилетие в области планетарной науки.
НАСА уделяет большое внимание реализации того, что предлагают десятилетние исследования сообщества, и было бы нежелательно отказываться от этих рекомендаций. ЕКА также вряд ли захочет потерять научные инвестиции, которые оно уже сделало в MSR.
Огромное научное значение
Так почему же научное сообщество считает MSR столь важным? Частично потому, что эти технологии являются ступенькой к будущим исследованиям человечества. Например, миссии нужен взлетный аппарат для вывода образцов на орбиту для захвата другим космическим кораблем.
Компания Perseverance уже выполняет первый ключевой этап этой миссии — бурение кратера Джезеро. Это первый этап из четырех. Следующие два этапа будут заключаться в сборе хотя бы некоторых пробуренных образцов и запуске их на марсианском транспортном средстве на орбиту для захвата возвратным орбитальным аппаратом ЕКА. Захват на орбите Марса возвращаемой капсулы размером с футбольный мяч является одной из ключевых технических задач MSR. ЕКА принимает в этом важное участие и возглавляет разработку возвратного орбитального аппарата.
Заключительный этап, предполагающий успешную посадку на испытательно-тренировочном полигоне штата Юта, представляет собой кропотливую программу органических, геохимических и минералогических анализов, которая будет проходить в строгих условиях содержания. На этом этапе будет задействовано самое лучшее оборудование, которое мы, учёные, имеем в лабораториях по всему миру.
Но за эти сложные шаги приходится платить, и НАСА теперь предлагает их снизить. Например, это может уменьшить массу поднимающегося аппарата. И он уже сбросил запланированный британский марсоход Fetch для сбора пробуренных образцов. Даже вариант использования вертолетов, как продемонстрировал Ingenuity на Марсе2020, находится под угрозой — возможно, именно Perseverance доставит буровые трубы к поднимающейся ракете.
Но эта финансовая экономия сопряжена с научными издержками. В этом сценарии будет возвращено меньшее количество из 30 предусмотренных в настоящее время буровых кернов (каждый из кернов породы внутри 15-сантиметровых трубок имеет длину около 6 см), чтобы сохранить легкость подъемного аппарата.
Фактические образцы из древней дельты и густого потока лавы, сохранившего следы воздействия горячей воды, пробуренного в кратере Джезеро, хранились на борту или сбрасывались на склад. Эти драгоценные ядра представляют собой результаты прошлых миссий орбитальных и посадочных модулей Марса, сообщая нам, где приземлиться, и делая точные прогнозы того, что мы обнаружим.
В конечном счете, образцы, ожидающие возвращения на Землю, дают нам лучший шанс в ближайшем будущем идентифицировать следы древней жизни за пределами нашей собственной планеты. Трудно представить более актуальную задачу для космической науки.
Если Perseverance продолжит успешно работать (а его 12-летний родственный марсоход Curiosity, над которым я работаю, предполагает, что так и будет), то у нас появится заманчивая перспектива взять пробу с края кратера Джезеро. Это окно в новый тип среды исследования Марса: раскопанная глубокая кора, где древняя микробная жизнь, возможно, была защищена от резкого поверхностного излучения.
Китайское соперничество
Есть еще одна, менее научно обоснованная причина, по которой НАСА и ЕКА будут стремиться сохранить свои успехи в исследовании Марса.
Программа «Аполлон» получила импульс соперничества с Советским Союзом во время холодной войны. К сожалению, новое сотрудничество с российским космическим агентством «Роскосмос» и полный потенциал освоения космоса, который мог бы быть реализован в более мирной геополитической обстановке, в настоящее время невозможен.
Роскосмос больше не мог самостоятельно организовать надежную миссию MSR. Ровер ЕКА «Розалинда Франклин» планировалось запустить на ракете «Союз» в 2023 году, но после вторжения на Украину эту миссию быстро переосмыслили.
Теперь у Китая есть надежные планы по осуществлению миссии по возвращению образцов с Марса под названием «Тяньвэнь-3». Китайское космическое агентство планирует запустить его в 2028 году с отдельными запусками спускаемого аппарата и поднимаемого корабля. Если этот непростой график действительно может быть достигнут, то образцы могут быть возвращены на Землю к 2031 году.
В 2020 году я утверждал, что возможна эра нового сотрудничества Китая с Западом. Но спустя четыре года мне интересно, повторится ли история соперничества.
MSR необходим для решения некоторых из наших наиболее важных вопросов о Марсе и обитаемой среде за пределами Земли. Но он также, похоже, станет еще одним символом соперничества в космосе. Тем не менее, это может быть важной причиной того, что проект действительно будет успешным.
Информация от: Разговором
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
